TEST N 3:PROVA DI ACCURATEZZA DEI RICEVITORI E DEL SOFTWARE, CON MISURAZIONE DI UNA BASELINE TRA DUE VERTICI IGM DELLA RETE "IGM 95"

Con la presente prova si intende dimostrare l'accuratezza di misura in campo dell'accoppiata: ricevitori SISTEC + software WAYPOINT.

La prova è stata eseguita misurando una baseline tra due vertici della rete "IGM 95"; tale rete è stata istituita dall'Istituto Geografico Militare (I.G.M.) mediante misurazioni effettuate con ricevitori GPS di livello geodetico e di altissima qualità.

Le monografie disponibili (acquistabili da I.G.M.) riportano i dati misurati sull'ellissoide WGS84; ad essi noi faremo diretto riferimento.

DATA DELL'EFFETTUAZIONE DELLE MISURE : 29 Aprile 1999

CONFIGURAZIONE DEL SISTEMA DI MISURA : CONFIGURAZIONE n 3

SOFTWARE DI POST-ELABORAZIONE: GRAFNAV v. 6.0 

DATI DELLA STAZIONE BASE :

Altezza antenna = 199,5 cm dal centrino IGM;

Coordinate WGS 84 : Vertice della rete IGM 95 n 056903

Altitudine s.l.m. = 301,92 m

DATI DELLA STAZIONE MOBILE:

Altezza antenna = 100,5 cm dal centrino IGM

Coordinate WGS 84 : Vertice della rete IGM 95 n 056703

Altitudine s.l.m. = 229,59 m

DURATA DEL RILIEVO EFFETTUATO IN MODALITA' STATICA : 1200 secondi

 

L'antenna di misura posta sul sito della Base, in corrispondenza del centrino I.G.M.

 

La schermata di Grafnav che viene mostrata a fianco indica il rumore di fase durante l'esecuzione della misura in questione; si osservi come esso si trovi spesso sopra al livello di 0,02 m (= 2 cm), indice questo di condizioni non ottimali per misure di una certa accuratezza.

Il valore medio RMS del rumore di fase durante la misura è risultato essere di 1,34 cm

 

A conferma della non ottimale situazione di rilievo abbiamo poi il dato relativo al GDOP: questo indice indiretto di accuratezza della misura raggiunge spesso il valore di 2: un valore buono, ma non eccellente.

Eppure, queste sono le condizioni di rilievo di campo !

Il non ottimale indice GDOP è dovuto al fatto che l'antenna della stazione mobile è schermata dalle fronde di una pianta che ostruisce l'orizzonte per un angolo di oltre 70 , aggiunto al fatto che il numero e la geometria dei satelliti in vista non sono tali da ovviare all'inconveniente.

 In aggiunta a ciò siamo stati costretti, da cause indipendenti dalla nostra volontà, a non superare un tempo di misura di 20 minuti (1200 secondi).

Su una baseline di oltre 8713 m, il tempo di misura limitato (per un'apparecchiatura che riceve solo la frequenza L1) non ci ha consentito di utilizzare GRAFNAV in modalità fixed static, che è la modalità ottimale per risolvere al meglio le ambiguità di fase della misurazione GPS.

Siamo pertanto stati costretti ad elaborare la misura statica effettuata utilizzando la modalità GRAFNET float static.

I risultati ottenuti sono mostrati qui di seguito:

(LEGENDA: I DATI DELLE COORDINATE DEI PUNTI MISURATI NON SONO RIPORTATI IN CHIARO, IN QUANTO NON ABBIAMO - DA I.G.M. - ALCUNA AUTORIZZAZIONE ALLA DIFFUSIONE DEI DATI PROPRIETARI.

LE PRIME CIFRE DEI DATI DI MISURA SONO SOSTITUITE DA X E DA Y; LE CIFRE COSI' NASCOSTE SONO OVVIAMENTE UGUALI PER OGNI COPPIA DI DATI OMOGENEI, ESSENDO LA VARIABILITA' DELLA MISURA LIMITATA ALLE CIFRE DECIMALI, CHE SONO RIPORTATE IN CHIARO.

I DATI DI MISURA E I DOCUMENTI ORIGINALI SONO COMUNQUE DISPONIBILI PRESSO I NOSTRI UFFICI, PER QUALSIASI CONSULTAZIONE).

 Coordinate geografiche della stazione mobile (WGS 84):

 

LATITUDINE

LONGITUDINE

QUOTA ELLISSOIDALE

PUBBLICATE (IGM 95)

yy,yy',y7.412"

x,xx',x4.052"

278,38 m

MISURATE (SISTEC)

yy,y',y7.41234"

x,xx',x4.05292"

278,386 m

 

Coordinate piane della stazione mobile (UTM - WGS 84):

 

NORD

EST

QUOTA ELLISSOIDALE

PUBBLICATE (IGM 95)

y.yyy.yy8,07

xxx.xx1,55

278,38 m

MISURATE (SISTEC)

y.yyy.yy8,106

xxx.xx1,555

278.349 m

 

Su baselines lunghe, è possibile trarre un certo incremento dell'accuratezza di misura utilizzando le effemeridi di precisione messe a disposizione (una quindicina di giorni dopo la loro emissione) dall'Agenzia statunitense NOAA.

Grafnav accetta il formato di file standard *.sp3 e utilizza questi dati per l'elaborazione della soluzione.

Coordinate piane della stazione mobile (UTM - WGS 84). Le coordinate misurate utilizzano il file di effemeridi precise del giorno 29 Aprile 1999:

 

NORD

EST

QUOTA ELLISSOIDALE

PUBBLICATE (IGM 95)

y.yyy.yy8,07

xxx.xx1,55

278,38 m

MISURATE DA SISTEC

y.yyy.yy8,104

xxx.xx1,551

278.392 m

 

La differenza di misura rispetto ai dati di riferimento I.G.M., calcolata sulle coordinate piane (con uso delle effemeridi precise) è stata pertanto di:

 

D NORD

D EST

D QUOTA

STAZIONE MOBILE

+ 0,034 m *

+ 0,001 m *

+ 0,012 m *

 * (Variabilità presunta, comparando cifre con accuratezza di un diverso ordine di grandezza)

Calcolando la distanza piana (non corretta) della baseline tra i due vertici I.G.M., essa è risultata di:

 

DISTANZA

D DISTANZA

D IN P.P.M.

SUI DATI IGM 95

8711,708 m

 

 

MISURATA DA SISTEC

8711,698 m

- 0,01 m

1,26 (circa)

 

La differenza di lunghezza tra le due baselines (quella calcolata sulla base dei dati pubblicati da I.G.M. e quella misurata da SISTEC) è risultata essere pari a circa 1,26 p.p.m. (parti per milione).

Questo errore va sommato algebricamente all'errore di misura della misurazione effettuata da I.G.M., sicuramente di gran lunga inferiore all'errore introdotto dalle nostre misure.

 

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